Диссертация (Разработка алгоритмов комплексирования навигационных систем летательных аппаратов)

PDF-файл Диссертация (Разработка алгоритмов комплексирования навигационных систем летательных аппаратов) Технические науки (11776): Диссертация - Аспирантура и докторантураДиссертация (Разработка алгоритмов комплексирования навигационных систем летательных аппаратов) - PDF (11776) - СтудИзба2017-12-21СтудИзба

Описание файла

Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Разработка алгоритмов комплексирования навигационных систем летательных аппаратов". PDF-файл из архива "Разработка алгоритмов комплексирования навигационных систем летательных аппаратов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "диссертации и авторефераты" в общих файлах, а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата технических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

2ОГЛАВЛЕНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 5Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЛА .................... 191.1. Структуры навинационных комплексов ЛА ....................................................... 191.2. Методы комплексирования ................................................................................... 371.3. Перспективные подходы и алгоритмы обработки информации в НК .............

431.4. Постановка задачи диссертационного исследования. ........................................ 48Выводы по главе 1 ......................................................................................................... 51Глава 2. РАЗРАБОТКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВВЫСОКОТОЧНЫХ ЛА ................................................................................................ 522.1. Измерительный комплекс с интеллектуальной компонентой ........................... 52Метод Группового Учета Аргументов ( МГУА ) ......................................................

612.2. Алгоритмы КОИ НК .............................................................................................. 692.3. Ансамбль критериев селекции КОИ .................................................................... 76Выводы по главе 2 ......................................................................................................... 81Глава 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ КОРРЕКЦИИ В СТРУКТУРЕ ИНС ...... 833.1. Измерительный комплекс с линейным редуцированным регулятором ........... 833.2. Разработка нелинейного алгоритма управления для коррекции ИНС ............. 873.3. Разработка нелинейного алгоритма коррекции погрешностей ИНС ...............

91Выводы по главе 3. ........................................................................................................ 94Глава 4. ДИНАМИЧЕСКИЙ СИСТЕМНЫЙ СИНТЕЗ НК ЛА ............................... 954.1. Системный синтез НК............................................................................................ 954.2.

Динамический системный синтез НК ................................................................ 1014.3. Разработка алгоритма построения модели погрешностей ИНС ..................... 108Выводы по главе 4 ....................................................................................................... 112Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ......................................... 955.1. Результаты математического моделирования ..................................................... 955.3.Анализ результатов моделирования .............................................................

111Выводы по главе 5. ...................................................................................................... 113Общие выводы и заключение .................................................................................... 113СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 1153СПИСОК СОКРАЩЕНИЙАКСАнсамбль критериев селекцииАОАлгоритм оцениванияАПМАлгоритм построения моделейАУАлгоритм управленияБКСБлок комплексирования и сравненияБОБлок оцениванияБОНИБлок определения степеней наблюдаемости и формированияизмеренийБПЛАБеспилотный летательный аппаратГАГенетический алгоритмГЛОНАССГлобальная навигационная спутниковая системаГСПГиростабилизированная платформаДИССДоплеровский измеритель скорости и угла сносаДБДДинамическая база данныхНИКНавигационный комплекс с интеллектуальной компонентойИСИзмерительная системаКОИКомплексная обработка информацииКППКомандные пилотажные приборыНКАНавигационный космический аппаратНКИНавигационный комплекс с интеллектуальной компонентой4НППНавигационные пилотажные приборыСАУСистема автоматического управленияСИКСелективный измерительный комплексСНССпутниковая навигационная системаФКФильтр КалманаSDCState Dependent Coefficient5ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования.Эффективностьсверхманевренныхопределяетсяприменениясовременныхмногофункциональныхвысокоманевренныхлетательныхаппаратови(ЛА)их летно-техническими характеристиками, вооружением, ивозможностями бортового оборудования по информационному обеспечениюбоевых действий, управлению оружием и защите ЛА.Все последние десятилетия преобладающей тенденцией при решении задачпо обеспечению соответствующего уровня информационного обеспечения ЛАбыло объединение бортового оборудования в единые комплексы [1, 5, 17].Точность измерений параметров ЛА, зависит от условий эксплуатации,конструктивных особенностей измерительных систем и их алгоритмическогообеспечения [16, 32, 77].

Алгоритмическое обеспечение измерительных системЛАвключаеталгоритмыоценивания,управления,прогнозированияикомплексирования [67, 84]. Наиболее точную информацию удаётся получить прииспользовании алгоритмов комплексирования [42, 81, 82]. Измерительныесистемы, основанные на разных физических принципах, с помощью этихалгоритмов объединяются в навигационные комплексы (НК) [6, 15, 18, 52, 55, 56],способы построения которых зависят от типа и условий функционированиядинамического объекта, конструктивных и финансовых возможностей, требуемойточности измерений.

Например, измерительные комплексы малогабаритныхбеспилотных ЛА состоят из инерциальных навигационных систем (ИНС) иприёмниковспутниковыхсистемГЛОНАСС/GPS,авозвращающиесяватмосферу аппараты многоразового действия, ЛА дальней авиации ТУ-22М3,бомбардировщики ТУ-95МС, транспортные ЛАснабжены ИНС, ГЛОНАСС,6радиолокационными, лазерными измерительными системами, астрокорректорами,сигналы которых подвергаются совместной обработке.Другим примером, являются комплексы ряда высокоэффективных боевыхсамолетов, в частности – Су-27СМ, Су-30СМ, Су-34, МиГ-29К (существенныйвклад в разработку бортового оборудования этих самолетов внесло АО“Раменское приборостроительное конструкторское бюро”)Прицельно-навигационные комплексы самолетов Су-27СМ, Су-30СМ, Су34, МиГ-29Кпостроеныпопринципу применения бортовойцифровойвычислительной системы (БЦВС) для решения комплексных задач, задачнавигации, управления и взаимодействия с сохранением независимости работыотдельных входящих в комплекс систем [8, 21, 26, 37].Измерительные системыкомплексируютвокругБЦВС.Интеграциябортового оборудования на базе БЦВС привела к появлению на борту ЛАавтоматизированныхприцельно-навигационныхкомплексов(ПНК),составляющих ныне основу бортового оборудования [50, 51].Требования, предъявляемые к точности, помехо- и отказоустойчивости,диапазону применения измерительных систем и ПНК в целом, постоянновозрастают.

Но при этом параллельно происходит также качественный иколичественный рост информационно-вычислительных ресурсов БЦВС ПНК. Этопозволило обеспечить требуемые характеристики ПНК указанных самолетовалгоритмическими методами и достичь результата за короткое время сминимальными затратами.ИзмерительныесистемыПНКимеютпогрешности,обусловленныеконструктивными особенностями и условиями функционирования ЛА. Длякомпенсации погрешностей используются методы многоуровневой адаптивноробастной комплексной обработки информации [40, 42, 49, 53].Разработанные ПНК имеют высокую помехо- и отказоустойчивость,позволяют получать достоверную навигационную информацию во всем диапазоне7условий их функционирования.

Однако при создании перспективных ЛАтребования к их измерительному оборудованию неуклонно возрастают, поэтомуразработка новых подходов, алгоритмов обработки информации и конструкцийизмерительных систем является актуальным и важным комплексом задач(последняя задача требует существенных временных и финансовых затрат,поэтому в настоящей работе не рассматривается).Для получения максимально возможной точности измерений необходимоучитывать все особенности функционирования измерительных систем и условияполёта ЛА.Объект исследования. В качестве основного объекта исследования вдиссертации рассматривается измерительный комплекс атмосферных ЛА.Предметом исследования служат структуры НК, алгоритмы обработкиинформации навигационных систем на борту ЛА.Целью работы является повышение точности навигационных определенийс помощью разработки перспективных структур НК ЛА, а также алгоритмовобработки информации на борту ЛА.Для достижения постановленной цели решаются следующие основныезадачи:- анализ особенностей структур НК современных и перспективных ЛА;- разработка алгоритмов комплексирования измерительных систем ЛА;- разработка алгоритмов обработки информации НК, функционирующихдлительное время в условиях отсутствия коррекции от РСБН, РСДН.-разработкаструктурыиалгоритмовобработкиинформацииперспективных НК высокоточных ЛА.Методыисследования.Прирешениисформулированныхзадачиспользовались методы теории автоматического управления, навигационныхсистем,интеллектуальныхсамоорганизации,систем,математическогометодыисистемногополунатурногосинтезаимоделированияи8программный пакет MATLAB.Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:В результате проведенного системного анализа существующих структур НКЛА выявлены недостатки и намечены пути совершенствования структуралгоритмическим путем.Разработана структура НК с интеллектуальной компонентой, способнаяизменять свой рабочий контур в зависимости от уровня помех и условий полетаЛА.

Алгоритмическое обеспечение НК ЛА дополнительно включает алгоритмсамоорганизации, критерий сравнения прогноза и текущего состояния комплекса.Разработанансамбльалгоритмкритериевкомплексирования,селекции,позволяющийвключающийрасширенныйформироватьоптимальнуюструктуру НК, а также строить модели с желаемыми характеристиками.Разработан комплекс алгоритмов для НК, функционирующего длительноевремя без коррекции от стационарных навигационных станций, включающийалгоритм управления, который использован для компенсации погрешностей вструктуре ИНС.Предложен и разработан подход динамического системного синтезаалгоритмов обработки информации НК перспективного ЛА, позволяющийизменять конфигурацию НК, алгоритмов и моделей в полете.Практическая значимость результатов исследования.Использование разработанного алгоритма комплексирования позволиловыбирать наилучшую структуру НК на всех интервалах полета.В условиях длительных полетов без коррекции от стационарных наземныхстанций модели погрешностей платформенных ИНС становятся неадекватныреальному процессу (углы отклонения ГСП увеличиваются), поэтому разработаналгоритм коррекции в структуре ИНС, обеспечивающий сохранение малостиуглов отклонения ГСП относительно выбранной системы координат.9Разработанный подход динамического системного синтеза позволяетиспользовать в алгоритмическом обеспечении НК компактные модели, чтосущественно упрощает реализацию алгоритмов в БЦВК.Результаты диссертации использованы в работах РПКБ, а также в учебномпроцессе кафедр «Системы автоматического управления» и «Технологииприборостроения» МГТУ им.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5160
Авторов
на СтудИзбе
439
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее